28.3 : Flux de puissance maximal et capacité de charge de la ligne

Le flux de puissance maximal pour les lignes de transmission à pertes est obtenu à l'aide de paramètres ABCD sous forme de phaseur. Ces paramètres créent une relation matricielle entre les tensions et les courants côté émetteur et côté récepteur, ce qui permet de déterminer le courant côté récepteur. Cette relation facilite le calcul de la puissance complexe délivrée au côté récepteur, à partir de laquelle les composantes de puissance réelle et réactive sont dérivées.

Pour une ligne sans perte, des simplifications rationalisent le calcul de la puissance réelle.

La puissance réelle maximale théorique, ou limite de stabilité en régime permanent, se produit lorsque l'angle de phase entre les tensions d'émission et de réception est égal à l'angle d'impédance en série totale.

Cependant, si l'impédance en série dépasse la réactance, la puissance réelle maximale délivrée diminue.

Dans les scénarios pratiques, les lignes électriques ne fournissent pas leur puissance maximale théorique en raison de limitations basées sur les tensions nominales aux bornes et d'un déplacement angulaire de 90 degrés. Au lieu de cela, la courbe de capacité de charge pratique de la ligne, tracée en dessous de la limite théorique de stabilité en régime permanent, considère une limite de chute de tension de 0,95 ou moins et un déplacement angulaire maximal de 30 à 35 degrés. Ces contraintes pratiques garantissent le fonctionnement fiable du système électrique en maintenant des niveaux de tension acceptables et en limitant le déplacement angulaire pour éviter l'instabilité.

Pour les lignes de transmission courtes, généralement inférieures à 25 kilomètres, la capacité de charge n'est pas limitée par des problèmes de chute de tension ou de stabilité, mais par les caractéristiques thermiques du conducteur ou de l'équipement terminal. Ces limites thermiques garantissent que l'équipement ne surchauffe pas dans des conditions de courant élevé, ce qui pourrait entraîner des dommages ou une panne.

En résumé, les considérations théoriques et pratiques, notamment les caractéristiques d'impédance, les limites de tension et les valeurs nominales thermiques, impactent le flux de puissance maximal et la capacité de charge des lignes de transmission. La gestion de ces facteurs est essentielle pour le fonctionnement sûr et efficace des systèmes d'alimentation électrique.